电池盖板组件及电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池盖板组件及电池。


背景技术：

2.相关技术中，为方便极柱组件与汇流排和内部电芯进行电连接，电池负极极柱一般采用铜铝复合极柱，通过铜铝焊接在一起，再将负极铜转接片与负极铜极柱进行激光焊接，实现内部电连接。
3.由于激光焊接增加了制造成本，且在激光焊接处增加了电池整体的内阻。内阻将增加电池内部的欧姆热，降低电池充放电效率，提高电池工作温度，严重会引发电池安全风险。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种电池盖板组件及电池，以改善电池盖板组件的性能。
5.根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池盖板组件，包括：
6.极柱件；
7.连接件，连接件包括转接片和极柱连接部，极柱连接部设置于转接片上，极柱件与极柱连接部通过摩擦焊连接。
8.本实用新型实施例的电池盖板组件包括极柱件和连接件，连接件包括转接片和极柱连接部，极柱件与极柱连接部通过摩擦焊连接，不仅可以保证连接强度，且可以避免极柱件和连接件连接产生较大界面接触电阻，避免接触界面产热严重引发电池安全风险，极柱件与极柱连接部之间的摩擦焊接提高了电池盖板组件的安全性能，以此改善电池盖板组件的性能。
9.根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电池，包括上述的电池盖板组件。
10.本实用新型实施例的电池包括电池盖板组件，电池盖板组件包括极柱件和连接件，连接件包括转接片和极柱连接部，极柱件与极柱连接部通过摩擦焊连接，不仅可以保证连接强度，且可以避免极柱件和连接件连接产生较大界面接触电阻，避免接触界面产热严重引发电池安全风险，极柱件与极柱连接部之间的摩擦焊接提高了电池的安全性能，以此改善电池的性能。
附图说明
11.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：
12.图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池盖板组件的极柱件和连接件的组装结构示意图；
13.图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池盖板组件的极柱件和连接件的分解结构示意图。
14.附图标记说明如下：
15.10、极柱件；20、连接件；21、极柱连接部；22、转接片。
具体实施方式
16.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
17.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
18.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
19.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
20.本实用新型的一个实施例提供了一种电池盖板组件，请参考图1和图2，电池盖板组件包括：极柱件10；连接件20，连接件20包括转接片22和极柱连接部21，极柱连接部21设置于转接片22上，极柱件10与极柱连接部21通过摩擦焊连接。
21.本实用新型一个实施例的电池盖板组件包括极柱件10和连接件20，连接件20包括转接片22和极柱连接部21，极柱件10与极柱连接部21通过摩擦焊连接，不仅可以保证连接强度，且可以避免极柱件10和连接件20连接产生较大界面接触电阻，避免接触界面产热严重引发电池安全风险，极柱件10与极柱连接部21之间的摩擦焊接提高了电池盖板组件的安全性能，以此改善电池盖板组件的性能。
22.相关技术中，摩擦焊是利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。在压力作用下，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，在顶锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。本实施例中，通过摩擦焊技术实现极柱件10与极柱连接部21的连接，可以保证极柱件10与极柱连接部21的结合强度。相关技术
中，摩擦焊接可以包括摩擦螺柱焊、摩擦堆焊、第三体摩擦焊、嵌入摩擦焊、惯性摩擦焊、搅拌摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊和摩擦叠焊等，对于极柱件10与极柱连接部21之间的焊接，可以根据需求选择上述焊接技术。
23.在一个实施例中，极柱件10与极柱连接部21通过搅拌摩擦焊连接，不仅可以保证极柱件10与极柱连接部21的结合强度，且焊接方式也较为可靠。搅拌摩擦焊是利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。
24.需要说明的是，本实施例中的连接件20包括转接片22和极柱连接部21，转接片22用于连接电芯上的极耳，极柱连接部21完成与极柱件10的连接，极柱件10与汇流排进行连接。本实施例中的极柱连接部21属于连接件20的一部分，连接件20通过极柱连接部21实现与极柱件10的连接。
25.在一个实施例中，极柱连接部21包括凸起和凹槽中的至少之一，极柱件10通过与凸起，和/或凹槽进行焊接连接，以此实现连接件20与极柱件10的可靠连接。
26.在一些实施例中，极柱件10包括凹槽，极柱连接部21包括凸起，凸起和凹槽相配合，凹槽可以是圆弧凹槽，不仅方便极柱连接部21与极柱件10的焊接，且可以避免产生金属屑。
27.在一些实施例中，极柱件10包括凸起，极柱连接部21包括凹槽，凸起和凹槽相配合，凹槽可以是圆弧凹槽，不仅方便极柱连接部21与极柱件10的焊接，且可以避免产生金属屑。
28.在一些实施例中，极柱件10包括凸起，极柱连接部21包括凸起，凸起和凸起相配合，以此实现连接。
29.需要说明的是，极柱连接部21包括的凸起，和/或凹槽可以是至少两个。
30.在一个实施例中，凸起的高度为0.5mm-5mm，和/或凹槽的深度为0.5mm-5mm，在保证连接件20结构强度的基础上，可以避免连接件20尺寸过大。
31.凸起的高度可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或者5mm。凹槽的深度可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或者5mm。
32.在一个实施例中，极柱件10包括柱体，柱体与极柱连接部21相配合，从而通过摩擦焊完成柱体与极柱连接部21的连接，以此保证极柱件10与连接件20的连接稳定性。
33.在一个实施例中，转接片22和极柱连接部21为一体式结构，从而可以将极柱件10直接焊接于极柱连接部21上，且一体式结构可以保证转接片22和极柱连接部21的结构强度。
34.需要说明的是，转接片22和极柱连接部21为一体式结构，转接片22和极柱连接部21可以是分体成型，并后续完成转接片22和极柱连接部21的连接。转接片22和极柱连接部21可以是一体成型的，例如，极柱连接部21可以通过冲压成型。在转接片22和极柱连接部21一体成型时，可以取消铜铝复合极柱件，降低极柱生产和制造成本，减少电池整体装配工序。
35.在一个实施例中，极柱件10为铜件、铝件、镍件、铜铝复合件或铜镍复合件，在保证极柱件10与极柱连接部21方便连接的基础上，可以保证极柱件10与汇流排的电连接。在本
实施例中，极柱件10可以为铝件，而连接件20为铜件。在某些实施例中，极柱件10可以为铜件、铝件、镍件、铜铝复合件或铜镍复合件中的至少之一。一个连接件20上可以连接有至少两个极柱件10。
36.在一个实施例中，极柱件10为负极极柱，电池盖板组件还包括：正极极柱，正极极柱设置于盖板，负极极柱和正极极柱可以分别连接电芯上的负极极耳和正极极耳。正极极柱可以由铜材料制备而成。
37.需要说明的是，正极极柱也可以连接类似上述的连接件20，此处不作限定。
38.在一个实施例中，电池盖板组件还包括：盖板，极柱件10连接于盖板，转接片22的至少部分位于盖板的下表面，在避免极柱件10脱离盖板的基础上，可以方便转接片22与极耳的连接。
39.需要说明的是，盖板包括下表面和上表面，极柱件10可以突出上表面设置，方便极柱件10与汇流排的连接，而转接片22的至少部分位于盖板的下表面，方便转接片22与极耳的连接。
40.在一个实施例中，极柱件10与盖板可以是铆接、卡接。在某些实施例中，不排除极柱件10与盖板可以是粘结。极柱件10与盖板可以是压铆或拉铆。
41.在一些实施例中，盖板上可以设置有限位部，限位部可以与极柱件10相连接，从而可以避免极柱件由盖板上脱离。限位部可以通过翻边铆接与极柱件10进行装配，即限位部可以压设在极柱件10上。
42.在一些实施例中，极柱件10和盖板之间可以设置有绝缘件，以此避免极柱件和盖板之间电连接。在某些实施例中，不排除，极柱件10，和/或盖板上设置有绝缘层，绝缘层可以为涂层，如氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)等陶瓷材料，以此避免极柱件10和盖板之间电连接。
43.本实用新型的电池盖板组件，通过在连接片上设置有极柱连接部，极柱连接部与极柱件直接通过摩擦焊接，显著降低了电池整体内阻，避免连接片与极柱件之间接触界面产热较高引发安全风险。
44.本实用新型的一个实施例还提供了一种电池，包括上述的电池盖板组件。
45.本实用新型一个实施例的电池包括电池盖板组件，电池盖板组件包括极柱件10和连接件20，连接件20包括转接片22和极柱连接部21，极柱件10与极柱连接部21通过摩擦焊连接，不仅可以保证连接强度，且可以避免极柱件10和连接件20连接产生较大界面接触电阻，避免接触界面产热严重引发电池安全风险，极柱件10与极柱连接部21之间的摩擦焊接提高了电池的安全性能，以此改善电池的性能。
46.在一个实施例中，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。电芯设置在电池壳体内。电芯上设置有负极极耳和正极极耳，负极极耳和正极极耳可以通过两个连接件分别连接负极极柱和正极极柱。
47.需要说明的是，负极极耳和正极极耳可以是由电芯的相对两侧引出，或者，负极极耳和正极极耳可以是由电芯的同一侧引出。
48.本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的电池。
49.电池组可以为电池模组或电池包。
50.电池模组包括多个电池，多个电池可以通过端板和侧板进行固定。
51.电池包包括多个电池和电池箱体，电池箱体用于固定多个电池。
52.需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于箱体内，此时，电池模组可以包括固定多个电池的端板和侧板。或者，多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，此时，可以去除端板和侧板。
53.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
54.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。